[发明专利]一种快速彩色条纹图相位解调算法及系统

权利要求书

1.一种快速彩色条纹图相位解调算法，其特征在于，首先使用标定平板对测量系统进行预标定，求出耦合强度系数；其次使用该系统分别向待测物投影一幅均匀强度图和一幅彩色条纹图，对两幅图分别去耦后，使用均匀强度图求取背景项和调制度，对彩色条纹图进行去背景和色彩归一化，得到三幅无背景的、色彩归一的灰度条纹图；然后使用相移法对这三幅灰度条纹图求取解调相位；最后对得到的解调相位进行解包裹，求取解包裹相位，重建三维形貌。

2.根据权利要求1所述的一种快速彩色条纹图相位解调算法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：向标定白板投影三幅强度一致的红色均匀强度图绿色均匀强度图和蓝色均匀强度图拍摄投影的均匀强度图，采集到红色均匀强度图绿色均匀强度图和蓝色均匀强度图

步骤2：利用步骤1采集到的三幅红、绿、蓝均匀强度图计算每个主颜色通道在其他两个通道的耦合强度系数进行预标定；

步骤3：步骤1和步骤2预标定完成之后，开始正式测量。在同一测量系统下，向待测物4投影一幅均匀强度图I^pu，并同步拍摄图像，采集到一幅投影的均匀强度图I^cu；

步骤4：在同一测量系统下，向被测对象投影一幅彩色条纹图I^p并同步拍摄采集到一幅彩色条纹图I^c；

步骤5：利用耦合强度系数，分别对均匀强度图I^cu和彩色条纹图I^c去耦，得到去耦后的均匀强度图I^cud和彩色条纹图I^cd；

步骤6：利用去耦均匀强度图，以一个通道为基准通道，求取另外两个颜色通道分别对基准通道的调制度比值；

步骤7：对去耦后的彩色条纹图I^cd进行去背景，得到去背景后的彩色条纹图I^deback，其中是I^deback中红、绿、蓝三个不同通道的灰度条

步骤8：以蓝色通道为基准，利用步骤6得到的调制度比值，对灰度条纹图进行调制度归一，得到色彩归一化的三幅灰度条纹图；

步骤9：对色彩归一化的三幅灰度条纹图求解解调相位；

步骤10：对解调相位进行解包裹，重建三维形貌，并将采集的均匀强度图覆盖在重建的三维图上，得到一幅纹理和颜色并存的真实三维图像。

3.根据权利要求1所述的一种快速彩色条纹图相位解调算法，其特征在于，所述步骤2中，通过不同通道之间的强度比值，计算每个主颜色通道在其他两个通道的耦合强度系数。

4.根据权利要求1所述的一种快速彩色条纹图相位解调算法，其特征在于，所述步骤5中，均匀强度图I^cu的去耦公式为：

其中，分别为均匀强度图I^cu的红色通道、绿色通道、蓝色通道的图像；分别去耦后的均匀强度图I^cud的红色通道、绿色通道、蓝色通道图像，与含义一致；K_rg,K_rb分别为采集到的红色均匀强度图中，红色主颜色通道对绿色通道和蓝色通道的耦合强度系数；K_gr,K_gb分别为采集到的绿色均匀强度图中，绿色主颜色通道对红色通道和蓝色通道的耦合强度系数；K_br,K_bg分别为采集到的蓝色均匀强度图中，蓝色主颜色通道对红色通道和绿色通道的耦合强度系数；

彩色条纹图I^c的去耦公式为：

其中，分别为采集的彩色条纹图I^c中红色通道、绿色通道、蓝色通道上的灰度条纹图；分别为去耦后的彩色条纹图I^cd的红色通道、绿色通道、蓝色通道灰度条纹图，分别为的背景项，分别为的调制度。

5.根据权利要求1所述的一种快速彩色条纹图相位解调算法，其特征在于，所述步骤6中，调制度比值M₁,M₂计算公式如下：

其中，其中corr1,corr2,corr3,corr4均为调制因子，是去耦后的均匀强度图I^cud的红色通道、绿色通道、蓝色通道上的均匀强度图。